“计算思维 + 人工智能”赋能大学计算机公共基础课程教学改革与创新研究

引言

在当今这个数字化浪潮已席卷全球的时代背景下，人工智能技术正以一种前所未有的态势重塑着社会生产以及生活的各个领域，极大地改变着人类的认知模式以及实践方式，大学作为培养人才的关键场所，其计算机课程教学面临着前所未有的机遇和挑战，计算思维作为计算机科学的核心思维方式，与人工智能技术进行深度融合已然成为必然的发展趋势。这种融合是技术发展的内在要求，是培养可适应智能时代需求的高素质计算机人才的关键要点[1]。

一、" 计算思维 + 人工智能" 内涵

“计算思维 + 人工智能” 构成了数字时代人类认知以及改造世界的关键范式融合，计算思维从本质上来说是一种用于问题求解的方法论，这种方法论会把现实当中的问题抽象成可进行计算的模型，并且强调要凭借计算机科学的角度去洞察问题的本质所在，构建出解决问题的路径。人工智能是依靠计算思维发展起来的技术体系，它借助机器学习、深度学习等各类算法，以此模拟人类的智能活动，最终达成对数据的分析、预测以及决策 [2]。

计算思维与人工智能实现了深度融合，一方面计算思维可为人工智能的发展给予底层逻辑支撑，指导着算法设计以及系统架构搭建，另一方面人工智能凭借强大的算力和数据处理能力，可把计算思维的理论成果转化为实际应用，像智能语音交互、图像识别等，这种融合推动了计算机科学技术进步，也重塑了人类的思维方式和工作模式。

二、" 计算思维 + 人工智能 " 赋能大学计算机课程教学改革与创新策略

1. 融通理论实践，构建双轮驱动新课堂

长期以来，传统教学模式存在理论与实践割裂的弊端，学生往往陷入 “听得懂理论，却不会操作” 的困境。因此，针对文、理非计算机专业学生，亟需构建理论与实践深度融合的教学体系。理论知识作为实践的基石，能够为操作提供逻辑框架与方法论指引；而实践则是理论的具象化延伸，通过实际应用场景检验和拓展理论认知。

高校可推行 “理论 - 实践双轨并行” 教学模式。以《计算机应用基础》课程为例，将教学周期科学划分为多个单元，每个单元均包含理论授课与实践操作环节。在理论课上，教师不仅系统讲解计算机基础概念、操作系统原理，还着重剖析办公软件的底层逻辑与功能架构，例如阐述W_ord 文档排版的样式机制、 Excel 数据处理的函数原理、PPT 演示设计的视觉传达逻辑等。在实践环节，依托校内机房完善的软硬件设施，紧密结合学生日常生活与学习场景布置任务。如组织学生使用 Word 撰写结构清晰、格式规范的社团招新策划书，通过设置多级标题、应用样式库等操作，掌握文档排版技巧。学生在完成任务的过程中，将抽象理论转化为实际操作能力，实现理论与实践的双向促进，有效提升计算机基础应用水平。

2. 强化思维训练，培育智能时代新素养

在人工智能技术广泛渗透的当下，非计算机专业学生同样需要具备计算思维，以应对未来职业与生活中的复杂问题。大学计算机课程教学应以此为核心，通过系统化、层次化的教学设计，帮助学生掌握问题分析、方案设计、逻辑推理等关键思维方法，提升智能时代的综合素养与竞争力。​

高校可采用 “案例驱动 + 思维建模” 教学法。在《办公软件高级应用》课程中，精心筛选并引入丰富的跨学科实际案例。对于历史专业学生，提供大量历史文献数据，指导其利用 Excel 的数据排序、筛选、透视表等功能梳理历史事件时间脉络，分析历史发展趋势；针对文学专业学生，布置古籍校注排版任务，要求使用 Word 的样式设置、批注修订、目录生成等功能，完成高质量的古籍整理工作；为地理专业学生设计区域规划展示项目，引导其借助 PPT 的主题应用、自定义动画、多媒体融合等手段，制作生动直观的地理信息演示文稿。教师在关键节点进行针对性指导，帮助学生掌握问题分解、抽象建模、优化迭代等计算思维要点，同时鼓励学生将这些技能迁移到专业学习中，如利用办公软件进行学术研究的数据处理、论文排版与成果展示，真正实现计算思维与专业能力的融合发展。

3. 重构课程体系，推动教学模式新转型

随着各行业对数字化人才需求的转变，以 “计算思维 + 人工智能”为导向，为非计算机专业学生重构课程体系势在必行。这需要打破传统学科之间的壁垒，整合课程内容，突出 Python 语言的基础性与跨学科实用性，构建更具前瞻性与适应性的课程结构。

高校可构建 “基础 - 核心 - 拓展” 分层递进式课程体系。在基础层，开设《Python 基础编程》课程，从变量、数据类型、函数、流程控制等基础知识入手，配合简单的编程案例，帮助学生掌握 Python 编程的基本语法与逻辑；核心层设置《Python 数据处理与分析》课程，聚焦 Pandas、Numpy 等核心数据处理库的使用，通过讲解数据读取、清洗、转换、分析等操作，培养学生处理实际数据的能力；拓展层开设《Python 跨学科应用》课程，紧密结合不同专业特点设计教学内容，如为文学专业设计文本情感分析、词频统计项目，为地理专业设计空间数据可视化、地理信息系统开发项目。学生不仅能够综合运用多门课程的知识与技能，还能在团队协作中培养沟通能力与项目管理能力。

4. 协同师生共创，激发课堂教学新活力

在 “计算思维 + 人工智能” 的教育背景下，传统的单向知识传递模式已难以满足教学需求，构建师生协同共创的新型教学模式成为必然选择。这种模式强调师生之间的平等互动与深度合作，通过共同参与课程设计、教学实施与教学评价，促进思想碰撞与知识共享，形成教学相长的良好氛围。

高校可开展 “Python 跨学科应用工作坊”。教师结合不同专业的发展趋势与实际需求，精心设计多样化的研究主题，如为艺术专业设计“Python 数字艺术创作”，探索代码生成艺术、图像处理特效；为经济专业设计 “市场动态数据抓取与分析”，研究网络数据采集、经济趋势预测等。学生根据自身兴趣与特长自由组队选题，并与指导教师共同制定详细的研究计划。在工作坊研讨过程中，学生定期汇报研究进展，分享遇到的问题与解决方案。例如，艺术专业学生在使用 Python 进行图像生成算法实践时，可能会遇到风格融合效果不理想、画面细节缺失等问题，教师从算法原理、参数调整、艺术审美等角度给予指导，与学生共同优化算法结构。通过这种深度协作，一方面激发了学生的学习主动性与创新能力，另一方面，也推动教师不断更新知识结构，拓展跨学科教学视野。

结语

“计算思维 + 人工智能” 为大学计算机课程教学改革带来了全新范式，通过理论与实践的融通、思维训练的强化、课程体系的重构以及师生关系的创新，有效提升了教学质量与人才培养水平。展望未来，随着人工智能技术的持续演进，其与计算思维的融合将更为深入。大学计算机课程教学应紧跟技术发展步伐，不断探索教学创新，持续优化教学实践，培养出更多兼具扎实理论基础、创新思维与实践能力的高素质计算机专业人才。

参考文献：

[1] 肖乐 钱振江 严卫 李鑫 .”计算思维 + 人工智能”赋能大学计算机课程教学改革与创新 [J]. 电脑知识与技术 ， 2024， 20（30）：151-153.

[2] 刘静 .”计算思维 + 人工智能”赋能大学计算机课程教学改革与创新 [J]. 现代职业教育 ， 2025（9）：137-140.

[3] 顾国松 ， 刘子豪， 曹雪亚， 等. 大学计算机通识课程体系的研究与实践——基于”四新”的视角 [J]. 嘉兴学院学报 ， 2024， 36（2）：134-138.

作者简介：丽平女1968.09，内蒙古赤峰市，蒙古族，大学本科，副教授，大学计算机应用，呼和浩特民族学院